一种高耐热加温不流淌环氧树脂包封料及其制备方法与流程

文档序号:16204710发布日期:2018-12-08 06:57阅读:561来源:国知局
本发明涉及包封材料制备
技术领域
,具体涉及一种高耐热加温不流淌环氧树脂包封料及其制备方法。
背景技术
:环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、层压材料以直接或间接使用的形式渗透到从日常生活用品到高新
技术领域
的国民经济的各个方面。例如:飞机、航天器中的复合材料、大规模集成电路的封装材料、发电机的绝缘材料、钢铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘剂等都大量使用环氧树脂。它已成为国民经济发展中不可缺少的材料。环氧树脂固化剂种类繁多,有酸酐类、聚醚胺类、聚酰胺类、脂肪胺类、咪唑类,这些固化剂多数为液体,环氧树脂和固化剂混合后表现出很高的流动性,当作为包覆封装材料使用时,需要有相应的模具进行支撑,本发明着重解决混合料在高温状态下易流淌的性能,产品可应用在传感器的端头封装,绝缘子缺陷修补,电容器、继电器封装等。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题在于提供一种加温固化不流淌、成型效果好、耐高温的环氧包封料及其制备方法。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种高耐热加温不流淌环氧树脂包封料,由改性树脂组合物与固化剂组合物反应得到;所述改性树脂组合物包括以下重量份的原料:所述脂环族环类氧树脂选自3,4-环氧环己基甲基-3′,4′环氧环己基羧酸酯、双酚a环氧树脂、氢化双酚a中的一种或几种。所述酚醛f型环氧树脂的改性方法为:将羟甲基磺酸钠溶解在适量60%的乙醇水溶液中,加入酚醛f型环氧树脂加热至回流状态,保温搅拌1~2h,趁热过滤,沉淀冷却至室温,用去离子水洗涤2~3次,再用无水乙醇洗涤1~2次,送入烘干机中干燥,将所得沉淀和对羟基苯甲醚溶解于dmso中,加入碳酸钾,加热至85℃~100℃,保温搅拌2~3h,减压浓缩至溶剂剩余为30~35%,加入萃取剂,萃取2~3次,收集有机相蒸发浓缩即得到改性酚醛f型环氧树脂。所述羟甲基磺酸钠、酚醛f型环氧树脂、对羟基苯甲醚、碳酸钾所占的重量份数为20份、15份、20份、2份。所述萃取剂为乙酸乙酯和去离子水的混合液,体积比为3:2。上述羟甲基磺酸钠主要通过氢键和酚醛f型环氧树脂相连,初次改性后的酚醛f型环氧树脂再与对羟基苯甲醚通过开环加成反应,得到了改性酚醛f型环氧树脂,该改性方法增强了酚醛f型环氧树脂的耐热性、拉伸性能,以及对其它脂类物质的亲和性。所述高白无机复合填料选自氢氧化铝、氧化铝,氮化硼中的一种或几种。所述液体复合酸酐选自甲基六氢酸酐、甲基纳迪克酸酐、甲基四氢苯酐中的一种或几种。所述复合促进剂选自苄基二甲胺、dmp-30、咪唑中的一种或几种。一种高耐热加温不流淌环氧树脂包封料的制备方法,包括以下步骤:(1)改性树脂组合物的制备:第一步:混合搅拌将脂环族环类氧树脂加入高速分散储罐中,预热至70℃;加入酚醛f环氧树脂,升温至70~80℃;依次加入高白无机填料、超细有机膨润土,边加边分散,以400~600r/min转速搅拌混合30min,分散罐温度保持在70~80℃,继续加入纳米二氧化硅,此时混合料粘度增加,将分散转速降至200r/min继续搅拌30~50min;第二步:研磨将第一步混合均匀的树脂组分在三辊研磨机上研磨一遍,研磨机可选用ys-560型研磨设备;(2)固化剂组合物的制备:将液体复合酸酐加入到反应釜中,搅拌升温至110~130℃,再加入偏苯三甲酸酐,以40~60r/min转速保温搅拌20~30min后,冷却至70~75℃,加入复合促进剂,保温搅拌20~30min;(3)加温固化成型:将改性树脂组合物、固化剂组合物按照质量比100:25~50进行混合搅拌均匀,将混合料于5~10℃低温预处理1~2h,然后包覆在基材表面,再放入烤箱中按照60~80℃固化2~4h、90~110℃固化2~4h、120~130℃固化6~8h的固化工艺进行固化。本发明的有益效果是:(1)以改性树脂组合物与固化剂组合物为原料的新型环氧包封料与传统包封料相比,具有加热不流淌、定型成型能力强、耐热性强的优点;(2)改性酚醛f型环氧树脂的耐热性、拉伸性以及对脂类材料的亲和性,较改性前有了明显的提高;(3)固化前进行低温预处理,使混合料跟基材连接更加紧密,同时也增强了包封料的拉伸性能。具体实施方式:为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。实施例1环氧树脂包封料的制备:(1)改性树脂组合物的制备:第一步:混合搅拌将10g双酚a环氧树脂e44加入高速分散储罐中,预热至70℃;加入25g酚醛f环氧树脂,升温至75℃;依次加入8g氢氧化铝、5g超细有机膨润土,边加边分散,以400r/min转速搅拌混合30min,分散罐温度保持在75℃,继续加入40g纳米二氧化硅,此时混合料粘度增加,将分散转速降至200r/min继续搅拌30min;第二步:研磨将第一步混合均匀的树脂组分在三辊研磨机上研磨一遍,研磨机可选用ys-560型研磨设备;(2)固化剂组合物的制备:将50g甲基六氢酸酐加入到反应釜中,搅拌升温至110℃,再加入20g偏苯三甲酸酐,以40r/min转速保温搅拌20min后,冷却至70℃,加入5g苄基二甲胺,保温搅拌20min;(3)加温固化成型:将40g改性树脂组合物、10g固化剂组合物混合搅拌均匀,将混合料于5℃低温预处理1h,然后包覆在基材表面,再放入烤箱中按照60℃固化2h、90℃固化2h、120℃固化6h的固化工艺进行固化。实施例2酚醛f型环氧树脂的改性:将20g羟甲基磺酸钠溶解在适量60%的乙醇水溶液中,加入15g酚醛f型环氧树脂加热至回流状态,保温搅拌1h,趁热过滤,沉淀冷却至室温,用去离子水洗涤2次,再用无水乙醇洗涤2次,送入烘干机中干燥,将所得沉淀和20g对羟基苯甲醚溶解于dmso中,加入2g碳酸钾,加热至100℃,保温搅拌2h,减压浓缩至溶剂剩余为30~35%,加入萃取剂,萃取3次,收集有机相蒸发浓缩即得到改性酚醛f型环氧树脂。萃取剂为乙酸乙酯和去离子水的混合液,体积比为3:2。环氧树脂包封料的制备:(1)改性树脂组合物的制备:第一步:混合搅拌将10g双酚a环氧树脂e44加入高速分散储罐中,预热至70℃;加入25g酚醛f环氧树脂,升温至75℃;依次加入8g氢氧化铝、5g超细有机膨润土,边加边分散,以400r/min转速搅拌混合30min,分散罐温度保持在75℃,继续加入40g纳米二氧化硅,此时混合料粘度增加,将分散转速降至200r/min继续搅拌30min;第二步:研磨将第一步混合均匀的树脂组分在三辊研磨机上研磨一遍,研磨机可选用ys-560型研磨设备;(2)固化剂组合物的制备:将50g甲基六氢酸酐加入到反应釜中,搅拌升温至110℃,再加入20g偏苯三甲酸酐,以40r/min转速保温搅拌20min后,冷却至70℃,加入5g苄基二甲胺,保温搅拌20min;(3)加温固化成型:将40g改性树脂组合物、10g固化剂组合物混合搅拌均匀,将混合料于5℃低温预处理1h,然后包覆在基材表面,再放入烤箱中按照60℃固化2h、90℃固化2h、120℃固化6h的固化工艺进行固化。对照例1(1)改性树脂组合物的制备:第一步:混合搅拌将10g双酚a环氧树脂e44加入高速分散储罐中,预热至70℃;加入25g酚醛f环氧树脂,升温至75℃;加入8g氢氧化铝,边加边分散,以400r/min转速搅拌混合30min,分散罐温度保持在75℃,继续加入40g纳米二氧化硅,此时混合料粘度增加,将分散转速降至200r/min继续搅拌30min;第二步:研磨将第一步混合均匀的树脂组分在三辊研磨机上研磨一遍,研磨机可选用ys-560型研磨设备;(2)固化剂组合物的制备:将50g甲基六氢酸酐加入到反应釜中,搅拌升温至110℃,再加入20g偏苯三甲酸酐,以40r/min转速保温搅拌20min后,冷却至70℃,加入5g苄基二甲胺,保温搅拌20min;(3)加温固化成型:将40g改性树脂组合物、10g固化剂组合物混合搅拌均匀,将混合料于5℃低温预处理1h,然后包覆在基材表面,再放入烤箱中按照60℃固化2h、90℃固化2h、120℃固化6h的固化工艺进行固化。对照例2(1)改性树脂组合物的制备:第一步:混合搅拌将10g双酚a环氧树脂e44加入高速分散储罐中,预热至70℃;加入25g酚醛f环氧树脂,升温至75℃;加入5g超细有机膨润土,边加边分散,以400r/min转速搅拌混合30min,分散罐温度保持在75℃,继续加入40g纳米二氧化硅,此时混合料粘度增加,将分散转速降至200r/min继续搅拌30min;第二步:研磨将第一步混合均匀的树脂组分在三辊研磨机上研磨一遍,研磨机可选用ys-560型研磨设备;(2)固化剂组合物的制备:将50g甲基六氢酸酐加入到反应釜中,搅拌升温至110℃,再加入20g偏苯三甲酸酐,以40r/min转速保温搅拌20min后,冷却至70℃,加入5g苄基二甲胺,保温搅拌20min;(3)加温固化成型:将40g改性树脂组合物、10g固化剂组合物混合搅拌均匀,将混合料于5℃低温预处理1h,然后包覆在基材表面,再放入烤箱中按照60℃固化2h、90℃固化2h、120℃固化6h的固化工艺进行固化。对照例3(1)改性树脂组合物的制备:第一步:混合搅拌将10g双酚a环氧树脂e44加入高速分散储罐中,预热至70℃;加入25g酚醛f环氧树脂,升温至75℃;依次加入8g氢氧化铝、5g超细有机膨润土,边加边分散,以400r/min转速搅拌混合30min,分散罐温度保持在75℃,继续加入40g纳米二氧化硅,此时混合料粘度增加,将分散转速降至200r/min继续搅拌30min;第二步:研磨将第一步混合均匀的树脂组分在三辊研磨机上研磨一遍,研磨机可选用ys-560型研磨设备;(2)固化剂组合物的制备:将50g甲基六氢酸酐加入到反应釜中,搅拌升温至110℃,再加入20g偏苯三甲酸酐,以40r/min转速保温搅拌20min后,冷却至70℃,加入5g苄基二甲胺,保温搅拌20min;(3)加温固化成型:将40g改性树脂组合物、10g固化剂组合物混合搅拌均匀,将混合料包覆在基材表面,再放入烤箱中按照60℃固化2h、90℃固化2h、120℃固化6h的固化工艺进行固化。实施例3利用实施例1~2制成环氧包封料,并设置不添加超细有机膨润土的对照例1、不添加氢氧化铝的对照例2、不对混合料进行低温预处理的对照例3。对实施例1~2、对照例1~3进行性能测定,结果如表1所示。表1环氧包封料的性能检测检测项目拉伸强度(mpa)耐热性实施例152132℃无滑动、流动、滴落实施例261151℃无滑动、流动、滴落对照例139120℃无滑动、流动、滴落对照例238118℃无滑动、流动、滴落对照例332121℃无滑动、流动、滴落以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12
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